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基于响应面法的铅砷污染土固化剂优化设计及机理研究
太原理工大学学报
网络首发时间:2024-09-19 16:11:50
21
作者
陈涛
何斌
褚东鑫
刘克难
王
单位
太原理工大学土木工程学院
摘要
由于铅(Pb)和砷(As)的物理化学性质不同,且三价砷具有很强的流动性,有毒阳离子铅[Pb(Ⅱ)]和阴离子砷[As(III)/As(V)]污染土壤的耦合修复过程一直是一项技术挑战。本文采用响应曲面法中Box-Behnken 设计试验,探究了以不同钢渣、改性电解锰渣和赤泥比例合成的固化剂(ERS)并结合芬顿试剂用于固化/稳定化铅砷复合污染土壤的效果。结果显示,通过响应面法建立的模型能够精确预测因素与固化性能之间的关系。当芬顿试剂含量为1.92%、ERS(锰渣与钢渣质量比0.544、赤泥含量28.755%)为15%时,其固化/稳定化污染土壤的强度值达到1.05 MPa。此外,以ERS-芬顿为基础固化/稳定化土壤的铅和砷浸出浓度仅为0.10和0.33 mg·L-1。芬顿试剂可协助ERS固化剂将污染土壤中的大部分As(III)氧化为As(V),并促进钙矾石的生成。络合沉淀、化学氧化和物理包裹是控制ERS固化剂和芬顿试剂对土壤中铅和砷固化/稳定化机制。本文为重金属污染场地修复提供一种新的研究思路和技术路径,同时研究成果可为危险固废资源化利用提供科学依据和理论支持。
关键词
铅砷污染土
固化/稳定化
芬顿试剂
响应面法
协同机制
文章目录
1 材料与方法
1.1.材料
1.2. 试验材料预处理
1.3 试验参数设计
1.4试验方法
1.5 测试方法
2 结果和讨论
2.1 电解锰渣的改性
2.2 回归模型建立
2.3三因素作用分析
2.4 参数优化与验证
2.5 S/S机理分析
2.5.1 XRD和FTIR分析
2.5.2 XPS分析
3 结 语
引用格式
陈涛,何斌,褚东鑫,等.基于响应面法的铅砷污染土固化剂优化设计及机理研究[J/OL].太原理工大学学报,1-12[2024-09-19].http://kns.cnki.net/kcms/detail/14.1220.N.20240919.1510.003.html.
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